Li-TFSI中氟对钙钛矿太阳能电池性能的影响研究摘要
双三氟甲磺酰亚胺锂(Li-TFSI)作为高效钙钛矿型太阳能电池(PSCs)空穴传输层(HTL)中不可缺少的添加剂,被广泛应用于提高HTL空穴迁移率和电导率。然而,Li-TFSI的吸湿性会加速钙钛矿材料的分解,降低了PSCs器件在空气中的稳定性。因此,我们成功地应用疏水性更强的Li-PFSI取代了传统的Li-TFSI,大大提高了PSCs的光伏效率和长期稳定性。基于Li-PFSI的PSCs器件取得22.14%光电转化效率,高于采用Li-TFSI的电池(20.25%)。基于Li-PFSI的未封装PSCs器件在环境空气(相对湿度约为40%)中储存1000小时后表现出良好的稳定性:保持约90%的原始效率,而基于Li-TFSI和Li-FSI的器件的PCE分别衰减到81%和65%。在此工作中,我们首次通过改变含氟基团的数量(2,6,10),来系统地研究Li-TFSI中氟取代基团对PSCs的HTL性能、光伏效率和稳定性的影响。我们发现,氟取代越多,载流子提取/转移过程越快,载流子寿命越长,载流子复合率和钙钛矿缺陷态越低,HTL薄膜越均匀,疏水性越高。总之,这项工作可以为今后设计高效稳定的PSCs添加剂提供新的思路。
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